北斗卫星导航系统运行与发展

2016-09-01中国卫星导航系统管理办公室冉承其

卫星应用 2016年6期

关键词：导航系统北斗卫星

●　文 |中国卫星导航系统管理办公室　　冉承其

北斗卫星导航系统运行与发展

●文 |中国卫星导航系统管理办公室冉承其

一、发展规划

1.发展目标

北斗系统致力于为全球用户提供连续、稳定、可靠的定位、导航、授时服务。北斗系统致力于满足国家安全和经济社会发展对定位、导航、授时的需求，促进国家信息化建设和经济发展方式转变，提升经济和社会效益。北斗系统致力于与世界其他卫星导航系统共同合作，服务全球、造福人类。

2.基本原则

开放、自主、兼容、渐进。

3.发展步骤

按照“三步走”的发展路线，“先区域、后全球，先有源、后无源”的发展思路分步实施，形成面向全球、突出区域、富有特色的北斗系统发展道路。

4.系统组成

北斗系统由空间段、地面控制段、用户段组成，提供授权、公开、广域差分和短报文四类服务，定位精度优于10m，授时精度优于20ns，测速精度0.2m/s。

5.基本政策

北斗系统提供免费开放服务。持续进行北斗系统维护和完善，不断提升服务性能，为用户提供更高质量的服务。按计划发布公开服务规范，发挥政府和市场作用，推动北斗/GNSS应用的创新、普及与国际化，打造国家战略性新兴产业的基础。秉承发展、合作、共赢的理念，实现北斗与其他GNSS系统的兼容共用，充分发挥系统效能，提升用户效益。

二、最新进展

1.系统建设

（1）系统性能稳中有升

北斗系统提供区域服务以来，系统运行保持连续稳定，性能指标稳中有升，满足10m指标要求，部分地区性能优于承诺指标。增加2颗倾斜地球同步轨道（IGSO）卫星后，北斗系统服务区内（55°S～55°N，70°E ～150°E），平均空间位置精度因子（PDOP）（95%）由3.07减少到2.84，平均最小卫星可见数由7.0增加到8.3，进一步提高了北斗系统的可靠性和服务性能。

（2）“五星”护航北斗系统走向全球

截至2016年5月底，已成功组网发射了5颗新一代北斗导航卫星，新型导航信号体制、星间链路、高精度卫星钟等关键体制和技术得到验证，系统间技术状态协调匹配，将适时入网提供服务，进一步增强北斗系统星座稳健性，提升系统服务能力，为系统服务向全球拓展奠定坚实基础。

（3）星基/地基增强系统建设稳扎稳打

加速推进北斗地基增强系统建设，打造北斗高精度位置服务平台和特色应用服务，现已建成覆盖全国的北斗地基增强框架基准站网，初步完成基本系统研制建设，正在进行广域实时米级和分米级，以及北京地区厘米级、后处理毫米级定位精度试验。后续该系统正式投入使用后，将为中国境内用户提供米级、分米级实时定位服务，部分地区精度可达厘米级，基于北斗高精度服务的车道级车辆导航等特色服务将成为现实。

北斗系统将按照国际民航标准，开展北斗星基增强系统（BDSBAS）设计、试验与建设，为我国及周边地区民航等用户提供一类精密进近服务。目前，北斗系统正在积极参与下一代双频多星座（DFMC）SBAS标准的设计和国际协调工作。

（4）国家综合PNT体系构建开篇布局

为了弥补卫星导航系统在室内、水下、深空等领域存在的服务盲区，满足我国经济社会发展需求，国家在夯实北斗系统基石的同时，正在深化国家综合定位、导航、授时（PNT）体系论证，开展相关技术研究。

☆　国家综合PNT体系示意图

2.应用推广

（1）基础产品实现跃升升级

2015年，北斗基础产品实现了自主可控，质、量齐升，北斗芯片跨入40nm新时代，实现了基础产品向高端产业的跃升升级。

截至2016年4月，BDS/GNSS导航型基带、射频芯片/模块销量突破2400万片，测量型高精度板卡销量近12万套，导航天线400万套，高精度天线销量超过50万只，应用于移动通信芯片的国产自主卫星导航IP核数量近1800万。

（2）行业/区域示范应用稳步推进

在关系国计民生、国家安全的重点领域，开展北斗行业/区域示范应用。

目前，已完成交通公路运输行业示范和长三角区域示范，在长途客车、旅游包车、危险品运输车等行业重点领域累计推广安装300余万套北斗兼容终端；开展了重点车辆监管服务、大众位置服务和北斗高精度定位服务等智慧城市北斗应用示范，完成8万台套北斗终端部署。

海上运输、气象、渔业、公共安全、民政减灾救灾、林业等11个行业示范，以及珠三角、京、陕、湘、贵、鄂、苏等17个区域示范正在全力实施。

（3）大众应用蓬勃发展

随着穿戴设备、智能制造以及其它各种智能硬件的兴起，通过与新兴技术融合，“北斗+”概念逐步清晰、物化，涌现出了北斗时空表、北斗魔盒、北斗约车、北斗放牛、“北斗菜”、“货车帮”等产业新生态，推动了供给侧结构改革，让应用从传统走向更智能。

华为等国产手机也采用了北斗IP核。随着芯片小型化、低功耗、低成本、射频基带一体化等技术的发展，以及卫星导航IP核与移动通信等领域的广泛集成，北斗将全面走向大众应用，服务大众生活。

（4）产业发展欣欣向荣

国家高度重视并积极推动卫星导航产业发展，先后发布了《国家卫星导航产业中长期发展规划》和《国家民用空间基础设施中长期发展规划》，从国家层面对卫星导航产业长期发展进行了总体部署。同时，正式发布了《北斗卫星导航标准体系（1.0版）》及17项北斗标准，科学推进了北斗卫星导航标准体系建设。《北斗导航条例》已列入《国务院2016年立法工作计划》，将成为我国首部卫星导航领域的行政法规，保护北斗系统提供可靠服务，提高北斗系统法制化管理水平。

目前，我国已形成包括基础产品、应用终端、运行服务等较为完整的北斗产业体系。据统计，2015年，我国卫星导航产值已达1900亿元，其中北斗系统贡献率约30%。

3.国际合作

（1）深度开展双边合作

持续与各卫星导航系统供应商开展兼容与互操作协调，共同为用户提供更加优质的服务。

中俄合作：在中俄总理定期会晤框架下成立中俄卫星导航重大战略合作项目委员会，签署中俄卫星导航合作谅解备忘录，成立工作组，完成中俄互建站考察，发布兼容与互操作及导航技术应用合作联合声明，提出了首批七个合作项目。

中美合作：建立北斗与GPS系统间合作机制，进行两次会谈，发布联合声明；开展兼容与互操作、增强系统及民航应用、民用服务与监测评估等领域合作。

中欧合作：初步完成北斗与伽利略系统导航频段的频率协调，协商建立两系统兼容与互操作等领域交流合作机制。

（2）广泛参与国际卫星导航组织活动

积极承担国际责任，推动卫星导航系统兼容共用。积极参加ICG第十届大会、ITU等联合国卫星导航相关活动，承办SBAS IWG第30次会议。首次参加美国天基PNT咨询委员会会议及国际民航组织高级会议，开展技术交流与合作。鼓励国际学术交流，举办中国卫星导航学术年会，持续参与卫星导航领域其他国际学术会议，持续面向全球特别是发展中国家开展卫星导航国际教育培训。

（3）大力推进应用合作

大力推进北斗系统国际推广，并将北斗应用纳入“一带一路”战略规划，与巴基斯坦、泰国、阿联酋以及东盟、阿盟等国家和地区组织开展应用合作，与沙特和阿盟分别签署了卫星导航领域合作谅解备忘录，面向海外举行“北斗行”推广活动，开展北斗/GNSS应用演示体验，让更多国家和人民感受北斗系统的特色和优势。

（4）积极融入国际标准

积极推动北斗系统进入国际海事（IMO）、国际民航（ICAO）、全球移动通信（3GPP）等国际组织标准。目前，北斗系统已取得国际海事应用合法地位，成为国际移动通信标准支持的全球卫星导航系统，全面支持北斗的RINEX 3.03标准已于2016年1月正式对外公布。